工廠供電第六章課件

第六章工廠供電系統(tǒng)過電路保護

之一:過電流保護的任務和要求之二:熔斷器保護之三:低壓斷路器保護之四:常用的保護繼電器之五:工廠高壓線路的繼電保護之六:電力變壓器的繼電保護之七:高壓電動機的繼電保護8/2/20231《工廠供電》第一章概論第六章工廠供電系統(tǒng)過電路保護

之一:過電流保護的任務第一節(jié)過電流保護的任務和要求一、過電流保護裝里的類型和任務1.過電流保護的類型供電系統(tǒng)的過電流保護裝置有：熔斷器保護低壓斷路器保護繼電器保護2.繼電器保護的任務當有過負荷時,只作用于信號當有短路故障時,作用于跳閘8/2/20232《工廠供電》第一章概論第一節(jié)過電流保護的任務和要求一、過電流保護裝里的類型和二、對保護裝置的基本要求選擇性：即保護裝置應“選擇性動作”速動性：系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置應盡快動作，切除故障?？煽啃裕罕Ｗo裝置該動作時不應“拒動”，不該動作時，不應“誤動”。靈敏度：保護裝置在保護區(qū)域內發(fā)生最輕微故障時，也能及時反應動作。以上四條要求，對同一個具體的保護裝置來說不一定都同等重要，而要有所側重。8/2/20233《工廠供電》第一章概論二、對保護裝置的基本要求7/28/20233《工廠供電》第靈敏度過電流保護的靈敏度或靈敏系數(shù)，用其保護區(qū)內在電力系統(tǒng)為最小運行方式【1】時的最小短路電流與保護裝置一次動作電流（即保護裝置動作電流換算到一次電路的值）的比值來表示，即(6-1)【1】電力系統(tǒng)的最小運行方式，是指電力系統(tǒng)處于短路回路阻抗為最大、短路電流為最小的狀態(tài)下的一種運行方式。例如雙回路供電的系統(tǒng)在只有一回路運行時，就屬于一種最小運行方式。8/2/20234《工廠供電》第一章概論靈敏度過電流保護的靈敏度或靈敏系數(shù)，用其保護區(qū)內在電力第二節(jié)熔斷器保護一、熔斷器在供電系統(tǒng)中的配置熔斷器在供配電系統(tǒng)中的配置，應符合選擇性保護的原則，也就是熔斷器要配置得能使故障范圍縮小到最低限度。此外應考慮經(jīng)濟性，即供電系統(tǒng)中配置的數(shù)量要盡量地少。8/2/20235《工廠供電》第一章概論第二節(jié)熔斷器保護一、熔斷器在供電系統(tǒng)中的配置熔斷器在圖6-1是熔斷器在低壓放射式配電系統(tǒng)中合理配置的方案，既可滿足保護選擇性的要求，又使配置的熔斷器數(shù)量較少。圖中熔斷器FU5用來保護電動機及其支線。當k-5處發(fā)生短路時，F(xiàn)U5熔斷。熔斷器FU4主要用來保護動力配電箱母線。當k-4處發(fā)生短路時，F(xiàn)U4熔斷。同理，熔斷器FU3主要用來保護配電干線，F(xiàn)U2主要用來保護低壓配電屏母線，F(xiàn)U1主要用來保護電力變壓器。在k-1～k-3處短路時，也都是靠近短路點的熔斷器熔斷。注意：低壓系統(tǒng)中的PE線和PEN線上，不允許裝設熔斷器！8/2/20236《工廠供電》第一章概論圖6-1是熔斷器在低壓放射式配電系統(tǒng)中合理配置的方案，既可二、熔斷器熔體電流的選擇（一）保護電力線路的熔斷器熔體電流的選擇

同時滿足以上三個條件8/2/20237《工廠供電》第一章概論二、熔斷器熔體電流的選擇（一）保護電力線路的熔斷器熔體電流的考慮因素：熔體電流要躲過變壓器允許的正常過負荷電流，熔體電流要躲過變壓器低壓側電機起動的尖峰電流，熔體電流要躲過變壓器空載含閘電流。（二）保護電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇8/2/20238《工廠供電》第一章概論考慮因素：（二）保護電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇7/28（三）保護電壓互感器的熔斷器熔體電流的選擇由于電壓互感器二次側的負荷很小，因此保護高壓電壓互感器的RN2型熔斷器的熔體額定電流一般為0.5A8/2/20239《工廠供電》第一章概論（三）保護電壓互感器的熔斷器熔體電流的選擇7/28/2023三、熔斷器的選擇與校驗

1、額定電壓和額定電流的選擇：2、熔斷器的校驗靈敏度的校驗：斷流能力的校驗：8/2/202310《工廠供電》第一章概論三、熔斷器的選擇與校驗

1、額定電壓和額定電流的選擇：7/四、熔斷器保護靈敏度的檢驗為了保證熔斷器在其保護區(qū)內發(fā)生短路故障時可靠地熔斷，按規(guī)定，熔斷器保護的靈敏度應滿足下列條件注：表中K值適用于符合IEC標準的一些新型熔斷器如RT12、RT14、RT15、NT等型熔斷器。對于老型熔斷器，可取K=4～7，即近似地按表中熔斷時間為5s的熔斷器來取值。(6-9)表6-1檢驗熔斷器保護靈敏度的最小比值K—1110980.4s76554.55s熔斷時間250～500A80～200A40～63A16～32A4～10A熔體額定電流8/2/202311《工廠供電》第一章概論四、熔斷器保護靈敏度的檢驗為了保證熔斷器在其保護區(qū)內發(fā)生短例6-1有一臺Y型電動機，其額定電壓為380V，額定容量為18.5kW，額定電流為35.5A，啟動電流倍數(shù)為7?，F(xiàn)擬采用BLV型導線穿焊接鋼管敷設。該電動機采用RT0型熔斷器作短路保護，短路電流最大可達13kA。當?shù)丨h(huán)境溫度為30℃。試選擇熔斷器及其熔體的額定電流，并選擇導線截面和鋼管直徑。A(2)校驗熔斷器的斷流能力查附錄表10-1，得RT0-100型熔斷器的。其斷流能力是滿足要求。解：(1)選擇熔斷器及熔體的額定電流A因此由附錄表10-1，可選RT0-100型熔斷器，即A，而熔體選A。8/2/202312《工廠供電》第一章概論例6-1有一臺Y型電動機，其額定電壓為380V，額定容量(4)校驗導線與熔斷器保護的配合假設該電動機安裝在一般車間內，熔斷器只作短路保護用，因此導線與熔斷器保護的配合條件為(3)選擇導線截面和鋼管直徑按發(fā)熱條件選擇，查附錄表19-2得A=10mm2的BLV型鋁芯塑料線三根穿鋼管時，，滿足發(fā)熱條件。相應地選擇穿線鋼管SC20mm?，F(xiàn)，故滿足熔斷器保護與導線的配合要求，（注：因未給數(shù)據(jù)，熔斷器靈敏度校驗從略。）校驗機械強度，查附錄表15知，穿管鋁芯線的最小截面為2.5mm2?，F(xiàn)A=10mm2，故滿足機械強度要求。8/2/202313《工廠供電》第一章概論(4)校驗導線與熔斷器保護的配合(3)選四、前后熔斷器之間的選擇性配合前后熔斷器之間的選擇性配合，就是要求在線路發(fā)生故障時，靠近故障點的熔斷器首先熔斷，從而使系統(tǒng)的其他部分恢復正常運行。前后熔斷器的選擇性配合，宜按它們的保護特性曲線（安秒特性曲線）來進行檢驗。8/2/202314《工廠供電》第一章概論四、前后熔斷器之間的選擇性配合前后熔斷器之間的選擇性配合，就設支線WL2的首端k點發(fā)生三相短路，則三相短路電流Ik要通過FU2和FU1。但保護選擇性要求，應該是FU2的熔體首先熔斷，切斷故障線路WL2，而FU1不再熔斷，使干線WL1恢復正常運行。但是熔體實際熔斷時間與其產(chǎn)品的標準特性曲線查得的熔斷時間可能有±30%～±50%的偏差，從最不利的情況考慮，k點短路時，F(xiàn)U1的實際熔斷時間t1′比標準特性曲線查得的時間t1小50%（為負偏差），即t1′=0.5t1；而FU2的實際熔斷時間t2′又比標準特性曲線查得的時間t2大50%（為正偏差），即t2′=1.5t2。8/2/202315《工廠供電》第一章概論設支線WL2的首端k點發(fā)生三相短路，則三相短路電流Ik要通這時由圖6-3所示熔斷器保護特性曲線可以看出，要保證前后兩熔斷器FU1和FU2的保護選擇性，必須滿足的條件是t1′>t2′，即0.5t1>1.5t2，因此8/2/202316《工廠供電》第一章概論這時由圖6-3所示熔斷器保護特性曲線可以看出，要保證前后兩熔解：用和查附錄表5-2曲線得。用和查附錄表4-2曲線得。

由此可見FU1與FU2能保證選擇性動作。例6-2如圖6-3a所示線路中，設FU1（RT0型）的A，F(xiàn)U2（RM10型）的。k點的三相短路電流。試檢驗FU1與FU2之間是否能選擇性配合。8/2/202317《工廠供電》第一章概論解：用和查附錄表5第三節(jié)低壓斷路器保護一、低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配置圖6-4低壓斷路器的配置方式a)適于一臺主變壓器的變電所b)適于兩臺主變壓器的變電所c)適于低壓配電出線d)適于頻繁操作電路e)適于需熔斷器保護短路的電路QF-低壓斷路器QK-刀開關QKF-刀熔開關KM-接觸器KH-熱繼電器8/2/202318《工廠供電》第一章概論第三節(jié)低壓斷路器保護一、低壓斷路器在低壓配電系統(tǒng)中的配二、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定（一）低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇（二）脫扣器動作電流整定：1.瞬時過電流脫扣器動作電流：2.短延時過電流脫扣器動作電流：3.長延時過電流脫扣器動作電流：4.過流脫扣器與被保護線路的配合要求：8/2/202319《工廠供電》第一章概論二、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定（一）低壓斷路器過電流脫扣器（三）低壓斷路器熱脫扣器的選擇和整定1.熱脫扣器額定電流的選擇2.熱脫扣器動作電流的整定：式中，Krel為可靠系數(shù)，可取1.18/2/202320《工廠供電》第一章概論（三）低壓斷路器熱脫扣器的選擇和整定1.熱脫扣器額定電流的選三、低壓斷路器的選擇與校驗（一）額定電壓和額定電流的選擇1.額定電壓選擇：2.額定電流選擇：（二）低壓斷路器斷流能力的校驗1.斷流能力的校驗2.靈敏度的校驗8/2/202321《工廠供電》第一章概論三、低壓斷路器的選擇與校驗（一）額定電壓和額定電流的選擇（二例6-3有一條380V動力線路，A，A；此線路首端的A。當?shù)丨h(huán)境溫度為+30℃。試選擇此線路的BLV型導線的截面、穿線的硬塑料管直徑和線路上裝設的DW16型低壓斷路器及其過流脫扣器的規(guī)格。解：(1)選擇低壓斷路器及其過流脫扣器的規(guī)格查附錄表6知，DW16-630型低壓斷路器的過流脫扣器額定電流，故初步選DW16-630型斷路器，其。校驗斷流能力：再查附錄表6知，所選DW16-630型斷路器的，滿足要求。設瞬時脫扣電流整定為3倍，即。而，不滿足的要求，因此需增大脫扣電流。如脫扣電流整定為4倍時，，滿足脫扣電流躲過尖峰電流的要求。8/2/202322《工廠供電》第一章概論例6-3有一條380V動力線路，A(3)校驗導線與低壓斷路器保護的配合由于瞬時過流脫扣器整定為，而，不滿足的要求。因此將導線截面增大為95mm2，這時其，滿足導線與保護裝置配合的要求。相應的穿線塑料管直徑改選為65mm。(2)選擇導線截面和穿線管直徑查附錄表19-3知，當A=70mm2

的BLV型鋁芯塑料線三根線穿管在30℃時，其AA，故按發(fā)熱條件可選A=70mm2，管徑選為50mm。

校驗機械強度：由附錄表15可知，最小截面為2.5mm2?，F(xiàn)在A=70mm2，故滿足機械強度要求。8/2/202323《工廠供電》第一章概論(3)校驗導線與低壓斷路器保護的配合(2)選擇導1、斷路器配合:四、前后低壓斷路器之間及低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配2、低壓斷路器與熔斷器之間的選擇性配合：前一級低壓斷路器保護特性曲線：-30%～-20%的負偏差后一級熔斷器保護特性曲線：+30%～+50%的正偏差8/2/202324《工廠供電》第一章概論1、斷路器配合:四、前后低壓斷路器之間及低壓斷路器2、低壓斷6-1供電系統(tǒng)中有哪些常用的過電流保護裝置？對保護裝置有哪些基本要求？6-2如何選擇線路熔斷器的熔體？為什么熔斷器保護要考慮與被保護的線路導線相配合？6-3選擇熔斷器時應考慮哪些條件？在校驗斷流能力時，限流熔斷器與非限流熔斷器各應滿足什么條件？跌開式熔斷器又應滿足哪些條件？6-4低壓斷路器的瞬時、短延時和長延時過流脫扣器的動作電流各如何整定？其熱脫扣器的動作電流又如何整定？6-5低壓斷路器如何選擇？在校驗斷流能力時，萬能式和塑料外殼式斷路器各應滿足什么條件？6-6電磁式電流繼電器、時間繼電器、信號繼電器和中間繼電器在繼電保護裝置中各起什么作用？它們的圖形符號和文字符號各是什么？感應式電流繼電器又有哪些功能？其圖形符號和文字符號又是什么？6-7什么叫過電流繼電器的動作電流、返回電流和返回系數(shù)？如果過電流繼電器返回系數(shù)過低有什么不好？6-8兩相兩繼電器式接線和兩相一繼電器式接線作為相間短路保護，各有哪些優(yōu)缺點？6-9定時限過電流保護中，如何整定和調節(jié)其動作電流和動作時限？在反時限過電流保護中，又如何整定和調節(jié)其動作電流和動作時限？什么叫10倍動作電流的動作時限？6-10在采用去分流跳閘的反時限過電流保護電路中，如果繼電器的常閉觸點先斷開、常開觸點后閉合會出現(xiàn)什么問題？實際采用的是什么觸點？6-11采用低電壓閉鎖為什么能提高過電流保護的靈敏度？6-12電流速斷保護的動作電流（速斷電流）為什么要按躲過被保護線路末端的最大短路電流來整定？這樣整定又會出現(xiàn)什么問題？如何彌補？6-13在單相接地保護中，電纜頭的接地線為什么一定要穿過零序電流互感器的鐵心后接地？6-14電力線路和變壓器各在什么情況下需要裝設過負荷保護？其動作電流和動作時限各如何整定？6-15變壓器的過電流保護和電流速斷保護的動作電流各如何整定？其過電流保護的動作時限又如何整定？第六章復習思考題8/2/202325《工廠供電》第一章概論6-1供電系統(tǒng)中有哪些常用的過電流保護裝置？對保護裝6-16對變壓器低壓側的單相短路，可有哪幾種保護措施？最常用的單相短路保護措施是哪一種？6-17變壓器縱聯(lián)差動保護在接線上如何消除因變壓器兩側電流相位不同而引起的不平衡電流？差動保護的動作電流整定應滿足哪些條件？6-18油浸式變壓器的瓦斯保護在哪些情況下應予裝設？什么情況下“輕瓦斯”動作？什么情況下“重瓦斯”動作？各動作什么部位？6-19高壓電動機的電流速斷保護和縱聯(lián)差動保護各適用于什么情況？它們的動作電流各如何整定？8/2/202326《工廠供電》第一章概論6-16對變壓器低壓側的單相短路，可有哪幾種保護措施第六章習題6-1有一臺電動機，額定電壓為380V，額定電流為22A，啟動電流為140A，該電動機端子處的三相短路電流為16kA。試選擇保護該電動機的RT0型熔斷器及其熔體額定電流，并選擇該電動機的配電線（BLV-500型）的導線截面及穿線的塑料管內徑（環(huán)境溫度為+30℃）。6-2有一條380V線路，其A，A，線路首端的kA，末端的kA。試選擇線路首端裝設的DW16型低壓斷